SMP-CA 4 SMP-CA E. Přenosný analyzátor kvality elektrické sítě. Průvodní dokumentace. Verze v. 1.0

Transkript

1 , s.r.o. Dr. M. Horákové 559, Liberec 7, Czech Republic tel , fax kmb@kmb.cz, internet : Přenosný analyzátor kvality elektrické sítě 4 E Průvodní dokumentace Verze v /2012

2 OBSAH 1. ZÁKLADNÍ POPIS Charakteristické vlastnosti Příslušenství OBSLUHA PŘÍSTROJE Bezpečnostní požadavky při používání analyzátoru Všeobecně Zemnění přístroje Přídavné uzemnění přístroje Napěťové kabely Příprava před měřením Nastavení přístroje pomocí počítače třídy PC Instalace Připojení Odpojení Přenesení naměřených dat do počítače FUNKČNÍ POPIS Konstrukční provedení Skupina Auxiliary Power Skupina Voltage Skupina Current Skupina Communication, I/O Sekce RS-485 ( 4) Sekce Ethernet ( E) Sekce Dig. input Sekce Temperature Probe PŘÍKLADY ZAPOJENÍ TECHNICKÉ PARAMETRY ÚDRŽBA, SERVIS

3 1. ZÁKLADNÍ POPIS Analyzátor kvality elektrické sítě je programovatelná registrační měřicí souprava pro měření v trojfázových distribučních sítích nízkého napětí. Je určena pro měření v trafostanicích, rozvodných skříních distribuční sítě nízkého napětí nebo přímo u odběratelů. Základem soupravy je měřicí přístroj SMPQ 44 U 400 F RR T 4 pro soupravu 4 resp. přístroj SMPQ 44 U 400 F RR T E pro soupravu E, vestavěný do plastového kufru. Přístroj samotný je určený pro pevnou zástavbu do rozvaděče a jeho podrobný popis lze nalézt v manuálu dostupném na webových stránkách výrobce Dále budeme předpokládat znalost tohoto manuálu a budeme se věnovat pouze specifickým vlastnostem soupravy 4, resp. E, dále jen. Souprava vždy obsahuje vlastní přístroj a standardní příslušenství dle tab. 1.1 níže. Volitelně lze objednat např. různé typy krokosvorek, pružné proudové senzory řady B3000/B1000, odporový teploměr Pt100 atd. dle Tab Charakteristické vlastnosti Princip měření vyhodnocení parametrů elektrické sítě podle IEC ed. 2, třída S čtyři napěťové vstupy ( U1, U2, U3, UN ) čtyři ( I1, I2, I3, IN ) proudové vstupy pro připojení pružných proudových snímačů řady B3000/B1000, měření proudů do 3000 A připojení třífázových ( tří a až pětivodičových ) sítí o nominálním napětí až 400 VSTŘ ( proti zemi, tj. až 700 sdružených ) přímo nebo přes přístrojové transformátory napětí ( PTN ) vzorkování signálu 128 / 96 vzorků za periodu, měřicí cyklus 10 / 12 period ( ~ 200 ms při 50/60 Hz ), kontinuální proces bez mezer interval agregace od 0,2 sekundy až do 2 hodin digitální měření flikru dle IEC vyhodnocení harmonických a meziharmonických složek do řádu 64 podle IEC ed.2 vyhodnocení průměrných veličin metodou pevného či plovoucího okna nebo termální funkce záznam krátkodobých poklesů/zvýšení a přerušení napětí vyhodnocení kvality napětí dle EN Elektroměr čtyřkvadrantní měření elektrické energie, registrace ve třech tarifních pásmech jednofázové i třífázové hodnoty záznam maxim průměrných činných výkonů automatická registrace hodnot elektroměru s nastavitelnou periodou odečtu Ostatní měřicí vstupy digitální vstup pro časovou synchronizaci, řízení tarifu elektroměru nebo pro záznam stavu vstup pro připojení odporového teploměru Pt100 Registrace naměřených dat vysokokapacitní paměť pro záznam naměřených dat záznam maxim a minim průměrných hodnot včetně času výskytu podrobné denní záznamy přednastaveného dne a dne výskytu maximálního zatížení Místní a dálková komunikace místní komunikační rozhraní USB 2.0 pro rychlý přenos dat či nastavení přístroje dálkové komunikační rozhraní RS 485 ( 4) nebo Ethernet ( E) firemní komunikační protokol a vizualizační, nastavovací a archivační program ENVIS 3

4 1.2 Příslušenství Měřicí souprava se dodává v konfiguraci dle specifikace zákazníka. Sestává minimálně z vlastního přístroje a standardního příslušenství (viz Tab. 1.1). Tab. 1.1 Měřicí souprava včetně standardního příslušenství označení popis 4 nebo E měřicí přístroj v kufru FUSE T0,5L pojistka napájení náhradní; 5x20 mm, T0,5L/1500A NKSK250SGW síťová napájecí šňůra 2,5 m USB A/miniB komunikační kabel USB XSMF-419, 4 ks (hnědý, černý šedý, modrý) FUSE GT měřicí kabely napěťové se zabudovanou pojistkou, 600V / CATIV - instalační DVD programu ENVIS průvodní dokumentace pojistka napěťového kabelu náhradní; 6,3 x 32 mm, T 1A / 500V, vyp. schopnost 10 ka/250v, 1500A/500V Dále může obsahovat volitelné příslušenství, které nutno objednat zvlášť. Vybrané položky jsou uvedeny v Tab.1.2. Sortiment nabízeného příslušenství je průběžně doplňován a pro zjištění aktuálního stavu kontaktujte dodavatele přístroje. Tab. 1.2 Volitelné příslušenství vybrané položky označení B3000-JRF1 (hnědý, černý šedý, modrý) B1000-JRF1 (hnědý, černý šedý, modrý) XKK-1001, černý XDK-1033P, černý popis pružný proudový snímač, 3000 A, Ø 12mm, délka 41 cm GRIP-CI, černý krokosvorka k napěťovému kabelu, 20 mm, 1000 V / CATIII XPP-80/U, černý XMA-7, černý PSA-1 adaptér pro připojení do zásuvkové zdířky, 600 V / CATIII magnetický adaptér pro připojení ke šroubu svorkovnice, Ø 7, 1000 V / CATIII magnetický adaptér pro připojení ke šroubu svorkovnice prodloužený, Ø 7, 1000 V / CATIII magnetický adaptér pro připojení ke šroubu svorkovnice, Ø 11, 1000 V / CATIV adaptér pro napájení přístroje z měřeného napětí PEC-2 kabel přídavného uzemnění (1xXVF-446, 1xXKK-1001, 1xXKS-A) SMP-T-TR141B SMP-T-PTS190 snímač teploty Pt100 s uchycením pod šroub snímač teploty Pt100 s magnetickým uchycením XMA-7L, černý XMA-11, černý pružný proudový snímač, 1000 A, Ø 12mm, délka 41 cm krokosvorka k napěťovému kabelu, 20 mm, 600V / CAT III krokosvorka k napěťovému kabelu, 40 mm, 1000 V / CATIII 4

5 napěťový kabel XSMF-419 krokosvorky XKK1001, XDK1033P, GRIP-CI kabel přídavného uzemnění PEC-2 adaptér napájení z měřeného napětí PSA-1 pružný proudový snímač B3000 magnetické adaptéry XMA-7, XMA-7L, XMA-11 adaptér XPP-80/U teploměr SPQ-T-TR141B 5 teploměr SPQ-T-PTS190

6 2. OBSLUHA PŘÍSTROJE 2.1 Bezpečnostní požadavky při používání analyzátoru Všeobecně Při práci s přístrojem se provádí připojování k částem pod nebezpečným napětím a je tedy nutné dodržet všechna nezbytná opatření pro ochranu proti úrazu elektrickým proudem. Doporučuje vždy používat ochranné izolační rukavice. Přístroj musí být obsluhován osobou s předepsanou kvalifikací pro takovou činnost a tato osoba se musí podrobně seznámit se zásadami práce s přístrojem uvedenými v tomto popisu! Zemnění přístroje Z hlediska ochrany před nebezpečným dotykem odpovídá souprava analyzátoru třídě I, tzn. že během používání musí být trvale připojen k ochrannému vodiči. Připojení k ochrannému vodiči zajišťuje zpravidla dodávaný napájecí kabel. Napájecí kabel musí být k soupravě připojen vždy jako první, až poté je možné připojovat napěťové kabely k měřené síti! Podobně po skončení měření musí být nejprve odpojeny napěťové kabely od měřené sítě a až poté napájecí kabel! Pokud z nějakého důvodu nelze zajistit spolehlivé připojení napájecího kabelu během měření, nebo je pro připojení použit adaptér pro napájení přístroje z měřeného napětí PSA-1, je třeba použít ještě přídavné uzemnění (viz dále) Přídavné uzemnění přístroje Přídavné uzemnění přístroje je třeba připojit vždy při použití adaptéru PSA-1 (viz dále). Doporučujeme je připojit i při připojení přes standardní napájecí kabel, obzvláště kdyby během měření hrozilo jeho náhodné odpojení. K tomu slouží ochranná zemní svorka s matkou M4, označené značkou. Pro propojení je určena sestava kabelu ochranného uzemnění PEC-2 (viz volitelné příslušenství přístroje), případně je propojení možno provést běžným vodičem o průřezu alespoň 2,5 mm2. Vodič je nutno připojit přímo na ochranný vodič vedoucí k zásuvce, ze která je souprava napájena, nebo v nejbližším možném bodě. Jinak by mohly vznikat v zemnící smyčce vyrovnávací proudy, které by v krajním případě mohly měřicí soupravu poškodit! 6

7 Obr 2.2 : Přídavné uzemnění - SPRÁVNĚ Obr 2.2 : Přídavné uzemnění - CHYBNĚ Napěťové kabely Dodávané napěťové kabely XSMF-419 mají na jednom konci zabudovanou pojistku, jejímž účelem je bezpečně odpojit měřicí soupravu při případném zkratu např. z důvodu poruchy, zkratu kabelů např. přivřením do dveří rozvaděče atd. Jištěný konec lze jednoduše identifikovat podle jeho většího průměru. Je nezbytné zapojovat tyto kabely vždy jištěným koncem k měřené síti a nejištěným koncem k měřicí soupravě! 7

8 2.2 Příprava před měřením Před každým měřením je nutné přístroj nejprve nastavit. Toto nastavení se provádí počítačem třídy PC pomocí standardně dodávaného programu ENVIS-DAQ. Poznámka : Před prvním použitím je třeba program ENVIS-DAQ nainstalovat do počítače. Program je volně ke stažení na stránkách výrobce Podrobný popis instalace je uveden v příslušné kapitole manuálu programu ENVIS Nastavení přístroje pomocí počítače třídy PC Pokud je k dispozici přenosný počítač, je možné níže uvedené nastavení provést až v místě měření. Jinak je nutné přístroj nastavit předem. Nejprve ověříme, zda je vypínač přístroje vypnut, tedy v poloze O. Připojíme síťovou šňůru, zapojíme ji do zásuvky a přístroj zapneme ( vypínač do polohy I ). V přístroji je zpravidla od předchozího měření nastavena funkce řízení blokování záznamu a záznam do paměti a chod elektroměru by měly být zablokovány; v takovém případě vypíše přístroj na displeji zprávu : Záznam zatím necháme zablokovaný, čili potvrdíme klávesou X. Přístroj propojíme s počítačem pomocí kabelu USB. Poznámka : Při prvním připojení přístroje k počítači je třeba nainstalovat příslušný ovladač zařízení. Operační systém Windows tuto skutečnost automaticky zjistí a ovladač si vyžádá. Ovladač lze nalézt na instalačním CD/DVD programu ENVIS, případně je lze stáhnout z webových stránek výrobce. Nyní můžeme provést nastavení přístroje podle požadovaného režimu měření. Přitom je nutno si uvědomit, že novým nastavením se automaticky zruší data v paměti přístroje zaznamenaná při předchozím měření. Před nastavením je tedy nutné nejprve provést přenesení posledního měření do počítače (dle popisu dále)! Spustíme program ENVIS-DAQ. Nejdříve se otevře vstupní okno, ve kterém zvolíme typ komunikačního rozhraní, ke kterému je přístroj připojen. Jelikož ovladač přístroje pro něj v počítači vytváří virtuální rozhraní COM, vybereme příslušný port, v našem případě COM11. Stiskneme tlačítko Connect (Připojit ). Program načte nastavení z připojeného přístroje a zobrazí je v hlavním okně následovně : 8

9 Pojem Nastavení přístroje zahrnuje řadu parametrů, které jsou uspořádány v záložkách a oknech. Jednotlivé záložky lze rozbalit/sbalit pomocí tlačítka / v pravé části záhlaví záložky. V oknech jednotlivých záložek je nutno nastavit přístroj podle požadavků plánovaného měření. Poté je třeba v každém okně toto nové nastavení odeslat do přístroje tlačítkem Send (Odeslat). Nastavení lze rovněž pro kontrolu či pozdější použití uložit na disk tlačítkem Save (Ulož). Následuje popis parametrů v jednotlivých záložkách : záložka Identify (Identifikace) : Object (Objekt) jedná se číslo nebo název (obecně textový řetěz) objektu, ve kterém bude (resp. bylo) prováděno měření. Jedná se o základní identifikační prvek, podle kterého bude záznam měření evidován a archivován v databázi záznamů programu ENVIS. V našem případě byl z přístroje načten název objektu Station123 a lze jej libovolně upravit. o Record Name (Jméno záznamu) jednotlivé záznamy v měřeném objektu lze odlišit jejich názvem, v uvedeném případě Test. Jedná se opět o textový řetěz o max. délce 32 znaků. Ostatní parametry této skupiny udávají typ připojeného přístroje (model, výrobní číslo atd.) a nelze je měnit. o záložka Configs (Nastavení) : Parametry nastavení jsou uspořádány v následujících samostatných oknech: o okno Install (Instalace) : 9

10 Okno obsahuje informace týkající se vlastností měřené sítě a způsobu připojení přístroje : Connection Mode (Způsob připojení) - určuje, zda měřená napětí jsou připojena přímo (Direct), nebo nepřímo přes PTN (Via VT). Connection Type (Typ připojení) Určuje počet a typ připojení měřených veličin : 3Y zapojení napětí do hvězdy (včetně středního vodiče), měření proudů 3 fází 3D zapojení napětí do trojúhelníka (bez středního vodiče), měření proudů 3 fází 4Y zapojení napětí do hvězdy (včetně středního vodiče), měření proudů 3 fází i proudu středního vodiče Nominal Frequency (Nominální frekvence) - Tento parametr je nutné nastavit dle nominální frekvence měřené sítě na 50 nebo 60 Hz. UNOM, PNOM Nominální napětí a nominální výkon. Pro možnost zobrazení napětí a výkonů v procentech nominální hodnoty a pro detekci napěťových událostí je třeba specifikovat nominální (primární) napětí měřené sítě UNOM a nominální třífázový výkon (příkon) připojené zátěže PNOM. Ačkoliv nastavení UNOM a PNOM nemá žádný vliv na vlastní měřicí funkce přístroje, doporučujeme nastavit alespoň parametr UNOM. Hodnota UNOM je zobrazena ve formátu fázové/sdružené napětí. Správné nastavení PNOM není kritický problém, je tím ovlivněno pouze zobrazení výkonů a proudů a statistické zpracování naměřených dat v programu ENVIS, navíc se dá nastavit dodatečně. Pokud hodnotu PNOM měřeného bodu sítě nelze zjistit, doporučujeme nastavit jeho hodnotu například podle nominálního výkonu napájecího transformátoru nebo tuto hodnotu odhadnout jako maximální možnou. VT Ratio (Převod PTN) - V případě nepřímého připojení napětí je nutno zadat převod PTN. Převody PTN (VT) nutno nastavit ve formě Nominální primární napětí / 100 V. Pokud jsou použity PTN s odlišným nominálním sekundárním napětím, je nutné zadat přepočítanou nominální hodnotu primárního napětí tak, aby odpovídala sekundárnímu napětí 100 V například při použití PTN s převodem 220 kv / 110 V jen nutné zadat hodnotu převodu 200 kv / 100 V. I Range, IN Range (Rozsah I, IN ) - Rozsahy použitých proudových senzorů. Předpokládá se použití senzorů řady B3000/B1000, které mají přepínatelné rozsahy A. Rozsahy lze nastavit odlišně pro fázové proudy a pro střední vodič N. 10

11 o okno Archive (Záznam) : V tomto okně je třeba nastavit způsob záznamu měřených veličin do tzv. hlavního archivu : Record Name (Jméno záznamu) Jméno záznamu slouží pro odlišení jednotlivých záznamů v měřeném objektu (např. označením měřeného transformátoru). Jedná se o textový řetěz o max. délce 32 znaků. Pod tímto názvem bude záznam uložen do databáze (tentýž parametr je dostupný i v záložce Identify). Record Interval (Interval záznamu) Hodnotou intervalu záznamu lze určit četnost zápisu měřených hodnot do archivu v rozsahu 1 sekunda až 60 minut.. Případně lze nastavit rychlé ukládání každých 10/12 period sítě. Cycle Recording (Cyklický záznam) Tímto přepínačem lze určit chování přístroje při zaplnění hlavního archivu. Pokud není tento přepínač aktivován, po zaplnění paměťové kapacity hlavního archivu přestane přístroj zaznamenávat data do tohoto archivu ( na displeji se objeví indikátor S ) až do doby, než bude provedeno nové nastavení jeho záznamu. V opačném případě záznam pokračuje s tím, že nově naměřené hodnoty přemazávají nejstarší hodnoty. Přístroj tak obsahuje nejčerstvější záznam o délce odpovídající kapacitě hlavního archivu. Recording Start Time (Zaznamenávat od), Immediatelly (Okamžitě) Přepínačem Immediatelly (=ihned) lze zvolit, zda přístroj má začít provádět záznam ihned po nastavení (případně odblokování), nebo až po dosažení času počátku záznamu. Tento čas lze nastavit v příslušném okně. Record Blocking Control (Ovládání blokování záznamu) - Tento přepínač je třeba zapnout. Tím bude možné přechodně zablokovat záznam do archivu a chod elektroměru. Zablokování záznamu a elektroměru je nutné během nastavování, připojovaní a odpojování přístroje, aby záznam neobsahoval nežádoucí úseky, během nichž není přístroj k měřené síti řádně připojen. 11

12 Archived Quantities (Zaznamenávané veličiny) - V této sekci lze zvolit veličiny, které chceme zaznamenávat. Ve sloupci AVG zatrhneme požadované veličiny a záznam pak bude obsahovat jejich průměrné hodnoty za každý interval záznamu. Pokud chceme zaznamenávat i maximální a minimální hodnoty za měřicí cyklus v průběhu záznamového intervalu, zatrhneme příslušné okénko ve sloupci MIN,MAX. V posledním sloupci lze zvolit počet zaznamenávaných proudů a u výkonů lze zatržením volby I/E (= Import/Export Separately) zvolit, zda mají být zaznamenávány zvlášť hodnoty výkonů při odběru/dodávce činného výkonu, resp. zvlášť při induktivním/kapacitním jalovém výkonu. V sekci Harmonics (Harmonické) lze zvolit záznam harmonických složek napětí i proudů; vzhledem k velkému objemu těchto dat je možné zadat jen omezený sortiment vybraných nejdůležitějších harmonických složek význam jednotlivých voleb je zřejmý. Record Blocking (Blokování záznamu) - V této sekci lze sledovat a ovládat blokování záznamu přístroje a chodu elektroměru. Během nastavování a připojování přístroje před měřením by měl být záznam do archivu a chod elektroměru blokován; odblokovat by ho měla obsluha až po kontrole připojení. Stejně tak po ukončení měření před odpojením přístroje by měl být záznam a elektroměr opět zablokován. Pokud je tato sekce pasivována, je zřejmě vypnut přepínač Record Blocking Control (Ovládání blokování záznamu).v takovém případě je nutné ho zapnout, odeslat nastavení záznamu do přístroje tlačítkem Send (Odeslat) a zpětně načíst tlačítkem Receive (Přijmout). Dále je v tomto okně zobrazena přibližná maximální doba záznamu hlavního archivu (Estimated Record Time / Odhad doby zaplnění archivu), odpovídající aktuálně nastaveným parametrům záznamu. o okno Electricity Meter (Elektroměr) : Pro měření elektrické energie slouží v přístroji samostatná funkční jednotka, tzv. elektroměr. Mimo elektrické energie zaznamenává tato jednotka i maximální hodnoty průměrných činných výkonů. Record Period (Perioda záznamu) Perioda záznamu je časový interval ukládání stavu elektroměru do paměti (automatické odečty). Tariff Control (Ovládání tarifu) Energie jsou registrovány zvlášť pro každé tarifní pásmo. Aktuální tarif může být určen buďto časově tabulkou 12

13 tarifů, nebo stavem digitálního vstupu ( v tom případě se používají jen 2 tarify : č.1 při neaktivním stavu vstupu a č. 2 při aktivním stavu). o Tariff Table (Tabulka tarifů) Zde lze nastavit denní tabulku tří tarifů s hodinovým rozlišením. Window Type (Typ okna), Window Length (Délka okna) Způsob průměrování průměrných činných výkonů PAVGMAX(E). Lze zvolit pevné okno (Fixed / Pevné) nebo plovoucí okno (Floating / Plovoucí). Dále lze nastavit délku průměrovacího okna, resp. časovou konstantu termální funkce. okno PQ Settings (PQ nastavení) : V záložkách Main Parameters (Hlavní parametry), Harmonics (Harmonické) a Interharmonics (Meziharmonické) jsou nastavené parametry pro statistické vyhodnocování kvality napětí. Standardně jsou přednastavené hodnoty podle normy EN 50160, ale lze je libovolně změnit. V záložce Voltage Events (Napěťové události) lze nastavit parametry záznamu tzv. napěťových událostí : Dip (Podpětí) / Swell ( Přepětí) / Interruption (Výpadek) Threshold - mez detekce poklesu / přepětí / výpadku napětí (v procentech UNOM ) Hysteresis (Hystereze) hystereze detekce začátku/konce události Nakonec je třeba zkontrolovat stav obvodu reálného času v přístroji. V záložce Info (Informace) otevřeme okno Instrument Time (Čas). Program načte aktuální čas přístroje a zobrazí ho včetně rozdílu (Time difference / Rozdíl časů) od aktuálního času PC. Pokud se čas přístroje významně liší, je možné jej nastavit volbou Set time from PC (Nastavit čas z PC). Tím je nastavení přístroje hotové odpojíme komunikační kabel a přístroj je připraven pro připojení k měřenému zařízení. 13

14 2.3 Instalace Při každém měření je nutné přístroj připojit k napájecímu napětí - obvykle pomocí standardní síťové šňůry, případně lze s pomocí adaptéru PSA-1 využít napájení přístroje z měřeného napětí. Pro připojení měřených napětí slouží napěťové kabely XSMF-419 s příslušnými koncovkami (zpravidla krokosvorky). Pokud chceme měřit zároveň i proudy, je nutný odpovídající počet proudových senzorů B3000/B1000. Pro měření teploty slouží odporový teploměr typu Pt100. Dále lze k přístroji připojit jeden bezpotenciálový digitální signál a dálkové komunikační rozhraní RS485, případně Ethernet Připojení Při připojování je nutné dodržet následující postup : 1. Nejprve se přesvědčíme, že vypínač přístroje je v poloze "O" ( vypnuto ). 2. Při použití adaptéru PSA-1, pomocí něhož se přístroj napájí za měřeného napětí, nebo pokud nemůžeme vyloučit, že během měření může z dojít k odpojení napájecí síťové šňůry, nainstalujeme nejprve přídavné uzemnění dle kapitoly Přídavné uzemnění přístroje výše. 3. Pokud bude přístroj napájen přes standardní síťovou šňůru, připojíme ji do přístroje a její zástrčku zasuneme do napájecí zásuvky. Při napájení přes adaptér PSA-1 zasuneme její vidlici do přístroje a koncovky L1 a N zasuneme do odpovídajících měřicích napěťových zdířek. 4. Pokud je přístroj napájen přes standardní napájecí šňůru, můžeme již nyní zapnout vypínač přístroje do polohy "I"; v případě použití adaptéru PSA-1 provedeme tento bod až po připojení měřených napětí. Zkontrolujeme, zda záznam je zatím zablokován přístroj by měl při zapnutí vypsat zprávu : Záznam zatím necháme zablokovaný, čili potvrdíme klávesou X. Případně lze stav, kdy je záznam blokován, identifikovat dle indikátoru v okně aktuálních hodnot. Pokud zůstal záznam od posledního měření nezablokován, je třeba jej zablokovat a případně vymazat dosud zaznamenaná data z archivu přístroje. K tomu je nutné provést nové nastavení záznamu dle kapitoly Nastavení přístroje pomocí počítače třídy PC uvedené výše. 5. Nyní připojíme k přístroji měřená napětí. K tomu slouží napěťové kabely se zabudovanou pojistkou. Při tom důrazně doporučujeme použití izolačních rukavic! Nejdříve ( mimo připojení typu 3D ) připojíme potenciál středního vodiče N pomocí modře označeného kabelu : nejištěnou (slabší) zdířku kabelu připojíme do modré zdířky N přístroje a druhý, jištěný konec kabelu pomocí krokosvorky (či jiné vhodné koncovky) k měřenému bodu sítě. Poté obdobným způsobem připojíme jednotlivé měřené fáze fázi L1 (hnědá), L2 (černá ) a L3 (šedá). 14

15 Po připojení lze na displeji přístroje zkontrolovat správnost připojení velikosti fázových napětí by měly odpovídat realitě a ve fázorovém diagramu lze ověřit i sled fází. 6. Pokud budeme měřit i proudy, provedeme instalaci proudových měřicích senzorů typu B3000/B1000. Opět důrazně doporučujeme použití izolačních rukavic! Obecně jsou proudové senzory záměnné, ale pro snadnější orientaci doporučujeme respektovat jejich označení, tzn. že hnědý proudový senzor připojíme na proudový vstup L1, černý na vstup L2 a šedý na vstup L3. Modrý senzor je třeba připojit na vstup N pouze v případě, že chceme měřit i proud středního vodiče N. Nyní je třeba nastavit rozsahy proudových senzorů pomocí příslušného přepínače. Nastavení musí odpovídat předprogramovanému nastavení přístroje kontrolu možno provést na panelu přístroje po nalistování okna instalace. V daném případě musí být rozsahy proudových senzorů fází L1 až L3 nastaveny na 300A. Poloha přepínače rozsahů čidla B3000 musí tedy být pozici dle obrázku vlevo. Pokud je připojen i senzor N, musí být nastaven na rozsah 100 A. Senzory připojíme k měřeným vodičům. Přitom je nutné dodržet jak příslušnost k jednotlivým fázím, tak jejich správnou orientaci na senzoru je vyznačena šipka ukazující směr přenosu energie, tedy od předpokládaného zdroje ke spotřebiči. Tato šipka musí odpovídat směru přenosu činné energie procházející smyčkou proudového senzoru. Po uzavření zámku je třeba senzor na vodiči natočit tak, aby jejich zámek byl co nejdále od vodiče v takové pozici je přesnost měření nejlepší (optimální osově souměrné polohy nelze obvykle dosáhnout.) Poté je opět vhodné zkontrolovat správnost připojení proudových senzorů na displeji přístroje, například v okně fázorového diagramu. 7. Pokud chceme zaznamenávat i teplotu, připojíme odporový teploměr ke zdířkám T+, T- a jeho stínění ke svorce PE k sekci TEMP. konektoru označeného Communication, I/O. Těleso teploměru instalujeme na požadované měřicí místo. POZOR! Vstupy teploměru jsou uvnitř galvanicky spojeny s ochrannou svorkou PE a teploměr nelze připojit k částem pod napětím! Připojení teploměru nelze prodlužovat, maximální délka kabelu teploměru nesmí přesáhnout 3 m! 8. Pro sledování logického stavu lze k přístroji připojit jeden bezpotenciálový kontakt. Připojuje se ke svorkám I+, I- sekce DIG. INPUT konektoru označeného Communication, I/O. POZOR! Digitální vstup je uvnitř galvanicky spojen s ochrannou svorkou PE a nelze jej připojit k částem pod napětím! Připojený kontakt musí být pasivní, tedy bez elektrického potenciálu! Maximální délka kabelu digitálního vstupu nesmí přesáhnout 3 m! 15

16 9. Nyní můžeme provést závěrečnou kontrolu připojení. Na displeji přístroje nalistujeme hodnoty napětí, proudů, případně teploty a digitálního vstupu, a zkontrolujeme jejich správnost. Pokud máme k dispozici přenosný počítač, lze pro kontrolu připojení s výhodou použít program ENVIS-DAQ. Po propojení pomocí kabelu USB a spuštění programu postupem popsaným výše zvolíme v záložce Actual Data (Aktuální data) okno Main (Hlavní): V záložce U,I lze zkontrolovat aktuální stav všech připojených veličin. Kontrolu přiřazení a polarity proudových senzorů lze provést podle údajů výkonů v záložce Power (Výkony) nebo podle fázorového diagramu v záložce Phasor (Fázory). 10. Pomocí přenosného PC, pokud je k dispozici, lze v této fázi ještě možné změnit nastavení připojení i nastavení záznamu. 11. Pokud je připojení a nastavení záznamu v pořádku, můžeme odblokovat záznam. Na panelu přístroje v hlavním menu vybereme ikonu řízení blokování záznamu a v okně dialogu odblokujeme záznam tlačítkem. Pomocí přenosného PC to lze pohodlněji provést v okně Configs-Archive (Nastavení-Archiv) tlačítkem Release (Spustit) v sekci Record Blocking (Blokování záznamu). Od této chvíle je záznam i elektroměr odblokován a naměřené hodnoty se začínají registrovat do archivu přístroje. Při vyšších teplotách doporučujeme : nechat během měření víko přístroje aspoň částečně odklopené pro lepší chlazení v nastavení displeje přepnout podsvětlení do polohy auto, čímž se citelně sníží odběr přístroje Odpojení Po záznamu požadovaného časového úseku je třeba přístroj odpojit od měřené sítě a zaznamenaná data přenést do počítače. Při odpojování je nutno dodržet stejné zásady jako při připojování a jednotlivé úkony provést v opačném pořadí: 1. V hlavním menu přístroje vypnout záznam dat. V hlavním menu vybereme ikonu řízení blokování záznamu a okně dialogu zablokujeme záznam a chod elektroměru tlačítkem. 2. Odpojíme všechny napěťové kabely a proudové senzory nejdříve od měřené sítě, pak od přístroje. Odpojíme i případné další připojené vstupy. 3. Vypneme vypínač přístroje do polohy "0". 4. Nakonec odpojíme síťovou napájecí šňůru, případně i přídavné uzemnění přístroje. 16

17 2.4 Přenesení naměřených dat do počítače Stejným postupem jako při nastavení připojíme přístroj s naměřenými daty k počítači a spustíme program ENVIS-DAQ, vybereme příslušný port s stiskneme tlačítko Connect (Připojit). V hlavním okně programu vybereme v záložce Archive Downloader (Stahování archivů) volbu Refresh All (Obnovit vše) ; tím se načte a zobrazí aktuální stav jednotlivých archivů přístroje : U jednotlivých archivů lze zvolit, zda se budou z přístroj stahovat a ukládat či nikoliv. Dále v sekci Destination (Cíl) určíme, kam se mají data z přístroje ukládat buďto do vybrané databáze, nebo do souboru zvoleného formátu. Nakonec stiskneme volbu Download sel (Stáhnout vybrané). po potvrzení požadavku a výběru databáze či dráhy souboru pro uložení dat začne program přenášet data z přístroje a ukládat. O průběhu přenosu přitom informuje v následujícím okně : Po ukončení přenosu a uložení dat do databáze se okno automaticky uzavře. Přístroj je možné odpojit od PC a vypnout. Poté lze prohlížet a vyhodnocovat přenesený záznam v programu ENVIS bližší popis je uveden v manuálu programu ENVIS. 17

18 3. FUNKČNÍ POPIS Základem soupravy je měřicí přístroj SMPQ44-FT/4, který je popsán v manuálu přístrojů řady SMV/SMP/SMPQ. Následující popis předpokládá základní znalost přístroje a uvádí pouze specifické vlastnosti celé měřicí soupravy. 3.1 Konstrukční provedení Měřicí přístroj SMPQ44-FT/4 na ocelovém panelu je vestavěn v plastovém kufru. Konektory pro jeho připojení jsou umístěny na zkoseném boku nosného plechu. Obr.3.1 : Konektory Skupina Auxiliary Power Obsahuje zásuvku pro připojení síťového kabelu s integrovanými pojistkami F1 a síťový vypínač. Ochranný kolík zásuvky je vnitřně propojen se svorkou PE ( ze skupiny Voltage ). Napájecí kolíky jsou přes vypínač a pojistky F1 připojeny k napájecímu vstupu přístroje SMPQ44-FT/4 a od všech ostatních signálů jsou bezpečně galvanicky oddělené Skupina Voltage Obsahuje bezpečnostní zdířky o průměru 4 mm pro připojení napěťových kabelů (signály L1, L2, L3, N), ochrannou zdířku PE a s ní propojenou vnější ochrannou svorku PE s matkou M4 pro připojení přídavného uzemnění (pomocí vodiče o průřezu alespoň 2,5 mm2 s okem o průměru 4,3 mm). Tab. 3.1 : Svorky skupiny Voltage signál L1 L2 L3 N PE PE popis U1 - napětí fáze L1 U2 - napětí fáze L2 U3 napětí fáze L3 UN napětí středního vodiče N ochranné uzemnění vnější ochranná zdířka barevné značení hnědá černá šedá modrá zelenožlutá - Zdířka ochranného uzemnění PE se zpravidla nepoužívá; souprava je uzemněna přes síťový kabel a pro přídavné uzemnění přístroje doporučujeme použít vnější ochrannou svorku PE. Potenciál ochranného uzemnění PE slouží zároveň jako vztažný při měření napětí středního vodiče UN. 18

19 3.1.3 Skupina Current Zde jsou umístěny čtyři čtyřpólové konektory pro připojení proudových senzorů B3000/B1000. Na konektorech je vyvedeno i pomocné napětí pro napájení těchto senzorů. Pomocí odpovídajících redukcí je možno připojit i senzory jiného typu s odpovídajícím nominálním napětím. Tab.3.2 : Rozložení signálů na konektorech I (proudové) kontakt č signál pomocné nap. napětí -3.3V pomocné nap. napětí +3.3V signál (UNOM = 0,5V) společný Skupina Communication, I/O Na konektor se šroubovacími svorkami jsou připojeny následující signály : Sekce RS-485 ( 4) Galvanicky oddělené komunikační rozhraní RS-485 je připojeno ke svorkám dle Tab Slouží pro případné dálkové ovládání a monitoring soupravy. Rozhraní umožňuje připojení až 32 přístrojů na vzdálenost maximálně asi 1 km. Doporučovaný kabel je stíněný kroucený (=twisted) metalický dvojpár. Signály A a B se připojí jedním párem, signál G (GND) druhým párem. Tab.3.3 : Konektor Communication, I-O - zapojení komunikačního rozhraní RS-485 svorka č signál TR A B G Linka RS-485 vyžaduje při vzdálenostech od několika desítek metrů výše impedanční zakončení koncových uzlů pomocí instalace zakončovacích odporů. Zakončovací odpory o velikosti odpovídající vlnové impedanci použitého kabelu se připojí mezi svorky č. 2 a 3 (signály A a B). V přístroji je připraven zakončovací odpor od hodnotě 330 Ohm tak, že je pevně zapojen k signálu B (svorka č. 3) a druhý konec je vyveden na svorku TR ( Terminal Resistor, č. 1). Při použití tohoto odporu stačí tedy propojit svorky TR (č. 1) a A (č. 2). Při délce komunikačního kabelu v řádu stovek metrů nebo v zarušeném prostředí je vhodné použití stíněného kabelu. Stínění se připojí na jednom konci kabelu k ochrannému vodiči PE Sekce Ethernet ( E) Pomocí tohoto rozhraní lze přístroje připojit přímo do místní počítačové sítě (LAN). Přístroje s tímto rozhraním jsou vybaveny odpovídajícím konektorem RJ-45 s osmi signály (dle ISO 8877), fyzická vrstva odpovídá 10/100 BASE-T. Typ a maximální délka potřebného kabelu musí odpovídat IEEE Jednotlivé přístroje musí mít různou IP-adresu, nastavenou při instalaci. 19

20 Sekce Dig. input Digitální vstup je vyveden na svorky I+ (č. 5) a I (č. 6). Může být použit pro : monitorování stavu dvoupolohové veličiny synchronizaci vnitřního RTC řízení tarifu elektroměru Digitální vstup je pasivního charakteru a lze k němu připojit pouze bezpotenciálový spínací prvek. Pozor!!! Digitální vstup není galvanicky oddělen od vnitřních obvodů přístroje svorka I je vnitřně spojena se svorkou PE. Proto je nutné, aby relé, spínač nebo optron, který tento vstup ovládá, byl umístěn co nejblíže přístroje a aby délka přívodních vodičů byla co nejkratší (maximálně cca 3 m). V případě, že spínacím prvkem je tranzistor (NPN) nebo optron, je nutné při připojování dodržet polaritu - kolektor tranzistoru-optronu připojit na svorku I+, emitor na svorku I Sekce Temperature Probe K tomuto vstupu (svorky T1 č. 7 a T2 č. 8) lze připojit odporový teploměr typu Pt100. Jelikož je teploměr připojen dvouvodičově, je nutné zajistit, aby impedance připojovacího kabelu byla co nejmenší ( každých 0,39 Ohmů znamená přídavnou chybu meření 1 ºC ). Teplotní čidlo včetně kabelu lze objednat jako volitelné příslušenství přístroje. Pozor!!! Stejně jako digitální vstup ani vstup teploměru není galvanicky oddělen od vnitřních obvodů přístroje svorka T2 je vnitřně spojena se svorkou PE. Proto je nutné dodržet maximální délku přívodních kabelů 3 m. Ke svorce PE ( č. 9 ) se připojuje stínění kabelu teploměru. 20

21 4. PŘÍKLADY ZAPOJENÍ Poznámka : postup připojení uveden v kap Obr. 4.1 : Měření pětivodičové sítě zapojení 4Y 21

22 Obr. 4.2 : Měření čtyřvodičové sítě zapojení 3Y 22

23 Obr. 4.3 : Měření sítě bez středního vodiče zapojení 3D 23

24 Obr. 4.4 : Měření napětí v zásuvce zapojení 3Y 24

25 Obr. 4.5 : Napájení přístroje z měřeného napětí pomocí adaptéru PSA-1 Přídavné uzemnění (připojení vodiče PE) nutné! 25

26 Obr. 4.7 : Připojení dálkové komunikační linky RS-485 Obr. 4.8 : Připojení digitálního signálu a teploměru 26

27 5. TECHNICKÉ PARAMETRY Měřené veličiny - Napětí Veličina Frekvence fnom nominální měřicí rozsah nejistota měření 50 / 60 Hz / Hz ± 10 mhz Napětí počet vstupů způsob měření měřicí rozsah ( svorky U1, U2, U3 a N proti PE, fázové / sdružené ) nejistota měření ( ta = 23 ±2 ºC ) v rozsahu 5 500VSTŘ : v celém měřicím rozsahu : teplotní drift UNOM (Udin) - nominální napětí ( signály U1, U2, U3 a N proti PE, fázové / sdružené ) pro splnění pož. třídy S dle IEC ed. 2, kategorie přepětí III 4 ( L1 L3, N ) kontinuální ( bez mezer ), dle IEC ed VSTŘ / VSTŘ ± 0.1 % z hodnoty ± 0.1 V ± 0.1 % z hodnoty ± 0.5 V ±0.1 % z hodn. ±0.1 V / 10 ºC VSTŘ / VSTŘ 1200 VSTŘ ( UL PE ) / 1 minuta maximální přetížení Flikr měřicí rozsah nejistota měření ± 5 % z hodnoty ( dle IEC ) Krátkodobé poklesy / zvýšení napětí nejistota měření ΔU ± 0.5% UNOM Přerušení napětí nejistota trvání přerušení ± 1 cykl Napěťová nesymetrie měřicí rozsah nejistota měření 0 5% ± 0.15% z hodnoty nebo ± 0.15% Harmonické, meziharmonické referenční podmínky měřicí rozsah nejistota měření ostatní harmonické až do 200 % třídy 3 dle IEC ed % třídy 3 dle IEC ed.2 dvojnásobek úrovní třídy II dle IEC ed.2 THDU měřicí rozsah nejistota měření 0 20 % ±

28 Měřené veličiny Proud ( při použití pružných proudových senzorů řady B3000 nebo B1000 ) Veličina Proud počet vstupů 4 způsob měření kontinuální ( bez mezer ) měřicí rozsah - senzory B3000-xxx 1. rozsah 3000 : ASTŘ 2. rozsah 1000 : ASTŘ 3. rozsah 300 : ASTŘ 4. rozsah 100 : ASTŘ - senzory B1000-xxx 1. rozsah 1000 : ASTŘ 2. rozsah 300 : ASTŘ 3. rozsah 100 : ASTŘ 4. rozsah 30 : ASTŘ nejistota měření ( ta = 22 ±1 ºC, měřený vodič ve středu smyčky senzoru ) teplotní drift vliv polohy smyčky senzoru vliv vnějšího magnet. pole - řada Bxxx-JRF (standard) - řada Bxxx-JRFS (stíněné) ± 1 % z hodnoty ± 0.1 % z rozsahu ± 0.1 % z hodnoty ± 0.02 % z rozsahu / 10 ºC max. 2 % z hodnoty max. 2 % z rozsahu max. 1.5 % z rozsahu nejistota měření úhlu % z rozsahu ± % z rozsahu ±1 Proudová nesymetrie měřicí rozsah 0 5% nejistota měření ± 0.3 % z hodnoty nebo ± 0.3 *) Harmonické, meziharmonické měřicí rozsah % z rozsahu nejistota měření ± 1 % z rozsahu *) THDI měřicí rozsah % nejistota měření ± 2 % z hodnoty ± 2.0 *) *)... ta = 22 ±1 ºC, měřený vodič ve středu smyčky senzoru, bez vnějšího magnetického pole 28

29 Měřené veličiny Ostatní Veličina Činný / jalový výkon, účiník (PF), cos φ ( pružné proudové senzory řady B3000 nebo B1000 ) referenční podmínky A : ref. podmínky U a I U >= 5% z rozsahu, I >= 5% z rozsahu ref.p. pro činný v.,pf, cos φ PF = 1.00 ref. podm. pro jalový výkon PF = 0.00 nejistota činného / jalového v. ± 1.0 % z hodnoty ± 0.5 % z rozsahu *) nejistota PF, cos φ ± 0.01 *) referenční podmínky B : ref. podmínky U a I U >= 5% z rozsahu, I >= 5% z rozsahu ref.p. pro činný v.,pf, cos φ PF >= 0.5 ref. podm. pro jalový výkon PF <= 0.87 nejistota činného / jalového v. ± 2.0 % z hodnoty ± 1 % z rozsahu *) nejistota PF, cos φ ± 0.02 *) Klasifikace přístroje dle IEC ed. 2 třída S Kvalita napětí způsob vyhodnocení týdenní, podle EN Analogový vstup typu odporový teploměr Pt100 měřicí rozsah ºC nejistota měření ± 1 ºC ( dvouvodičové připojení, odpor smyčky nekompenzován ) *)... ta = 22 ±1 ºC, měřený vodič ve středu smyčky senzoru, bez vnějšího magnetického pole 29

30 Ostatní parametry Veličina Přístroj příkon ( impedance ) napěťových vstupů < 0.7 VA ( RL PE = 880 kω ) pomocné napájecí napětí ( příkon ) VSTŘ / Hz, VSS ( 5 VA / 4 W ) kategorie přepětí / stup. znečištění - rozsah 300VAC : - plný rozsah : provozní teplota III / 2 podle EN II / 2 podle EN C ( při otevřeném víku ) C ( při přivřeném víku ) C < 95 %, nesráživé prostředí EN ( 4kV / 8kV ) EN ( 10 V/m, až do 1 GHz ) EN ( 2 kv ) EN ( 2 kv ) EN ( 3 V ) EN ( 5 period ) EN 55011, třída A EN 55022, třída A ( není určen do bytového prostředí ) +/- 2 sekundy za den > 5 let ( bez připojeného napájecího napětí ) skladovací teplota provozní a skladovací vlhkost EMC odolnost EMC vyzařování RTC : přesnost kapacita záložní baterie komunikační rozhraní - místní - dálkové USB 2.0 RS-485 (galvanicky oddělené) nebo Ethernet 10/100 Base-T krytí rozměry hmotnost ( včetně standardního příslušenství a 4 ks B3000 ) IP x 258 x 152 mm 5 kg Proudové senzory řady B3000 / B1000 max. 300VSTŘ pracovní napětí kat. přepětí / stupeň znečištění, bezpečnost provozní a skladovací teplota provozní a skladovací vlhkost krytí rozměry snímače délka Bxxx-JRF1/ JRF2 / JRF3 průměr Bxxx-JRFx / JRFxS (stín.) minimální poloměr ohybu délka přívodního kabelu hmotnost III / 2 dle ČSN EN , dvojitá izolace -20 to 85 C < 95% nesrážlivé prostředí IP 41, pouze pro vnitřní použití 41 / 61 / 102 cm 1.2 / 1.6 cm 35 mm 200 cm 0.25 kg 30

31 6. ÚDRŽBA, SERVIS Souprava nevyžaduje během svého provozu žádnou údržbu. Pro spolehlivý provoz je pouze nutné dodržet uvedené provozní podmínky a nevystavovat jej hrubému zacházení a působení vody nebo různých chemikálií, které by mohlo způsobit jeho mechanické poškození. Přístroj je vybaven tavnými pojistkami F1 typu 5x20 mm o hodnotě T 0,5L. Napěťové kabely XSMF419 jsou jištěny pojistkami typu 6,3 x 32 mm, T 1A / 500V, s vypínací schopností 10 ka/250v, resp. 1500A/500V ( Omega, typové označení GT ). Při případném výpadku pojistky je nutné použít náhradní pojistku předepsaného typu. Lithiová baterie typu CR2450, instalovaná v přístroji SMPQ-44, je při průměrné teplotě 20 ºC a typickém zatěžovacím proudu v přístroji (< 10 ua) schopna zálohovat paměť a RTC po dobu přibližně 5 let bez připojeného napájecího napětí. Pokud by došlo k vybití baterie, je nutné zaslat přístroj k výměně baterie výrobci. V případě poruchy výrobku je třeba uplatnit reklamaci u dodavatele či výrobce na adrese: Dodavatel : Výrobce :, s.r.o. Dr. M. Horákové LIBEREC 7 Česká republika Tel. : Fax kmb@kmb.cz Web : Výrobek musí být řádně zabalen tak, aby nedošlo k poškození při přepravě. S výrobkem musí být dodán popis závady, resp. jejího projevu. Pokud je uplatňován nárok na záruční opravu, musí být zaslán i záruční list. V případě mimozáruční opravy je nutno přiložit i objednávku na tuto opravu. Záruční list Na přístroj je poskytována záruka po dobu 24 měsíců ode dne prodeje, nejdéle však 30 měsíců od vyskladnění od výrobce. Vady vzniklé v těchto lhůtách prokazatelně vadným provedením, chybnou konstrukcí nebo nevhodným materiálem, budou opraveny bezplatně výrobcem nebo pověřenou servisní organizací. Záruka zaniká i během záruční lhůty, provede-li uživatel na přístroji nedovolené úpravy nebo změny, zapojí-li přístroj na nesprávně volené veličiny, byl-li přístroj porušen nedovolenými pády nebo nesprávnou manipulací, nebo byl-li provozován v rozporu s uvedenými technickými parametry. Typ výrobku :... V.č. :... Datum vyskladnění :... Výstupní kontrola :... Razítko výrobce : Datum prodeje :... Razítko prodejce : 31

32 32